فصل اول
مواد و نقش آنها در زندگی
مقدمه:
تمام چیزهایی که ما در اطراف خود میبینیم، از ماده ساخته شده اند؛ حتی انسانها و جانداران دیگر نیز از مواد گوناگون تشکیل گردیده اند. برخی از مواد، خالص و برخی دیگر مخلوط هستند. در ادامه این تحقیق بیشتر با انواع و خاصیت های مواد آشنا می شویم.
مواد 2 دسته هستند:
1)مواد خالص:
این مواد تنها از یک نوع ماده به وجود آمده اند. مواد خالص خود دودسته دارند.
1)عنصر: (شامل فلزات و نافلزات و شبه فلزات می شود)
2)ترکیب: (شامل ترکیبات یونی و مولکولی است)
2)مخلوط: این مواد از دو یا چند نوع ماده به وجود آمده اند. مواد مخلوط خود دو دسته دارند.
1)همگن 2)ناهمگن
*نکته: مس اولین فلزی است که توسط بشر شناسایی شد و مورد استفاده قرار گرفت .
خصوصیات فلز مس:
1)-مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی
2)-رسانایی الکتریکی
3)-رسانایی گرمایی
4)-چکش خواری
5)-قابلیت مفتول شدن
6)-مناسب برای ساخت ظروف و...
نکته : فلز مس را از سنگ معدن مالاکیت که معمولا رنگ سبز دارد به دست می آورند .
واکنش پذیری فلزات
برخی از فلزات با برخی مواد دیگر واکنش نشان می دهند. این واکنش ها دو دسته اند:
1)واکنش های کند: در واکنش های کند سرعت انجام شدن واکنش پایین می باشد. مانند واکنش بین آهن و اکسیژن که باعث به وجود آمدن اکسید آهن می شود .
واکنش اکسیژن و اهن:
2)واکنش های سریع: همانطور که از نام این واکنش ها پیداست، سرعت انجام شدن آزمایش بالا است. مانند واکنش بین منیزیم با آتش یا واکنش بین سدیم و آب .
واکنش سدیم و اب:
نکته: برخی فلزات مانند طلا واکنش ناپذیر هستند و به هیچ وجه با اکسیژن یا مواد دیگر واکنش نشان نمی دهند .
نافلزات ها و کاربرد آنها
تعریف نافلز: نافلز ها دسته دیگری از مواد هستند که خواص فیزیکی و شیمیایی فلز ها را مانند واکنش پذیری با اکسیژن، چکش خواری، رسانایی بالا، مفتول شدن و... را ندارند .
برخی از مهم ترین نافلز ها:
اکسیژن: اکسیژن یکی از مهم ترین نافلز ها است. این عنصر مهم ترین گاز برای جانداران زنده را می سازد. اکسیژن حدود 21 درصد از هواکره را تشکیل می دهد. از اکسیژن استفاده های بسیاری در صنعت می شود؛ مثال ساخت کپسول های تنفسی، ساخت اسید سولفوریک وهمچنین اتم های اکسیژن گاز ُازن را می سازند که نقش بسازایی در جلوگیری از وارد شدن امواج مضر به جو زمین می شود و ... .
گوگرد: این عنصر که با نام سولفور نیز شناخته می شود در ساختار شیمیایی اسید سولفوریک حضور دارد. گوگرد معمولا در دهانه آتشفشان های فعال و نیمه فعال یافت می شود .
کاربرد های اسید سولفوریک:
1) تهیه کود شیمیایی
2) تهیه رنگ
3) تولید پلاستیک
4) خودرو سازی
5) تولید شوینده ها
6) چرم سازی
نیتروژن: این عنصر بیش از 78 درصد هواکره را تشکیل داده و یکی از مهم ترین گاز ها است. این عنصر به صورت گاز دو اتمی نیتروژن در هوا یافت می شود. مقدار نیتروژن بر روی کره زمین همیشه ثابت است و در چرخه نیتروژن قرار دارد :
چرخه ی نیتروژن:
کاربرد های نیتروژن:
1) تولید امونیاک
2) یخ سازی
3) کود شیمیایی در کشاورزی
4) تولید مواد منفجره
کاربرد ها کلر:
1)-تهیه مواد سفید کنند
2)-استفاده در حشره کش ها و تهیه سم
3)-ضد عفونی کردن آب
4)-ساخت جوهر نمک (هیدروکلریک اسید)
نکته: فلوئور از پوسیدگی دندان جلوگیری می کند و مانند کلر در لایه والانس خود 5 الکترون دارد
لایه والانس به معنای اخرین لایه الکترون ها در یک اتم می باشد .
طبقه بندی عناصر
از آنجایی که طبقه بندی مطالعه را آسان تر می سازد، دانشمندان نیز عناصر را طبقه بندی نموده اند. در شکل زیر مدار ای الکترونی عناصر 1 تا 11 جدول تناوبی نشان داده شده است و عناصر بر اساس تعداد الکترون های مدار آخرشان در ستون های مربوطه قرار گرفته اند:
نکات مهم :
1) عنصر هایی که تعداد الکترون های لایه والانس (مدار آخر) آنها برابر است در یک ستون قرار می گیرند؛ مانند لیتیم و سدیم
2) عنصر هایی که تعداد مدار های الکترونی آنها برابر است در یک ردیف قرار می گیرند مانند هیدروژن و هلیم.
3) عناصری که در یک ستون قرار دارند خواص شیمیایی نسبتا مشابهی دارند و از بالا به پایین شدت واکنش آنها بیش تر می شود. مانند عناصر ستون اول که همگی با آب واکنش نشان می دهند و هرچه از بالا به پایین میاییم شدت واکنش بیش تر می گردد.
4) هیدروژن و هلیم دو (عنصر اول جدول) استثنا هستند و شامل ستون و ردیف نمی شوند .
5) به عناصر ستون اول فلزات قلیایی و به عناصر ستون دوم فلزات قلیایی خاکی می گویند .
6) به عناصر ستون هفتم هالوژن یا نمک زا و به عناصر ستون هشتم گاز های نجیب( بی اثر) می گویند .
7) به دلیل اینکه مدار آخر گاز های نجیب تکمیل است ( 8 الکترون دارد) به ندرت در واکنش ها شرکت می کنند .
برخی عناصر موجود در بدن و نقش آنها
اهن: شرکت در ساختمان هموگلوبین خون
کلسیم: استحکام استخوان و دندان و انقباض سلول های ماهیچه ای
سدیم و پتاسیم: تنظیم فعالیت های قلب
ید: تنظیم فعالیت های بدن
نکته: هموگلوبین مولکول پروتئینی آهن دار است که در درون گلبول قرمز وظیفه حمل اکسیژن را دارد .
سدیم: سدیم اصلی ترین عنصر خارج سلولی در بدن است و نقش بسیاری در انتقال پیام های عصبی در بدن دارد.
برخی ویژگی های سدیم:
1)-با چاقو به آسانی بریده می شود و نرم است
2)-به شدت با اکسیژن و هوا و آب واکنش می دهد به همین دلیل در زیر نفت نگهداری می شود
نکته: در پوسته زمین و در بدن انسان اکسیژن بیش ترین سهم را دارد. دلیل زیاد بودن اکسیژن در بدن وجود داشتن آب و در پوسته زمین وجود سیلیس است .
الیاف طبیعی و مصنوعی
پارچه از الیاف درست شده و الیاف ساختمان پلیمری دارد
نحوه تشکیل پلیمر: هر پلیمر (مولکول درشت) از اتصال چندین مولکول کوچک درست شده است .
: انواع پلیمر
پلیمر طبیعی: از گیاهان یا جانوران به دست می آید؛ مانند: پشم، ابریشم، پنبه، سلولز و... .
پلیمر مصنوعی: معمولا از نفت خام به دست می آید؛ مانند: پلاستیک
چند نکته مهم:
1) سوزاندن پلاستیک بخارات سمی تولید می کند
2) بازگردانی پلاستیک عالوه بر حفظ محیط زیست باعث کاهش مصرف نفت خام می شود.
3) تجزیه پلاستیک به زمان خیلی زیادی نیاز دارد به همین دلیل محیط زیست را آلوده کرده و خیلی دیر به چرخه طبیعی بر می گردد .
+ نوشته شده در پنجشنبه شانزدهم آبان ۱۳۹۸ ساعت 15:56 توسط سید محمد مهدی محتشم خواه |